Gêmeo digital do vírus H1N1 abre caminho para vacina universal contra gripe

Simulação computacional do vírus influenza H1N1, com resolução de 160 milhões de átomos.
[Imagem: Lorenzo Casalino/Amaro Lab/UCSD]

Modelo atômico do vírus da gripe

Cientistas criaram um "gêmeo digital" do vírus da gripe, uma simulação em computador que mostra detalhes nunca antes vistos do vírus H1N1.

E esses detalhes apontam para a possibilidade de criação de uma vacina universal contra a gripe, uma vacina que não precise ser refeita a cada estação por causa das mutações do vírus, como acontece hoje.

Os principais alvos da vacina contra a gripe são duas glicoproteínas de superfície, a hemaglutinina (HA) e a neuraminidase (NA) - ambas são as donas do "H" e do "N" que formam os nomes dos vírus influenza. Enquanto a proteína HA ajuda o vírus a se ligar à célula hospedeira, a proteína NA age como uma tesoura para cortar a HA da membrana celular, permitindo que o vírus se replique.

Embora as propriedades de ambas as glicoproteínas venham sendo estudadas há décadas, ainda não existe um entendimento completo do seu movimento.

Agora, pela primeira vez, pesquisadores da Universidade da Califórnia em San Diego (EUA) criaram um modelo de computador em nível atômico do vírus H1N1 que revela novas vulnerabilidades por meio de movimentos de "respiração" e "inclinação" da glicoproteína. Esta descoberta sugere possíveis estratégias para a concepção de futuras vacinas e antivirais contra a gripe.

"Quando vimos pela primeira vez como essas glicoproteínas eram dinâmicas, o grande grau de respiração e inclinação, realmente nos perguntamos se havia algo errado com nossas simulações," afirmou a professora Rommie Amaro. "Assim que soubemos que nossos modelos estavam corretos, percebemos o enorme potencial que essa descoberta continha. Esta pesquisa poderia ser usada para desenvolver métodos para manter a proteína travada e aberta, de modo que ela esteja constantemente acessível aos anticorpos."

A simulação mostrou detalhes até então desconhecidos das proteínas do vírus alvejadas pelas vacinas.
[Imagem: Lorenzo Casalino et al. - 10.1021/acscentsci.2c00981]

Novos caminhos para vacinas

Tradicionalmente, as vacinas contra a gripe visam a cabeça da proteína HA, com base em imagens estáticas que mostram a proteína em uma formação compacta com pouco movimento. O novo modelo mostrou a natureza dinâmica da proteína HA e revelou um movimento respiratório que expôs um local de resposta imune até então desconhecido, chamado epítopo.

A equipe está disponibilizando o gêmeo digital do vírus H1N1 para outros pesquisadores, que poderão descobrir ainda mais sobre como o vírus influenza se move, cresce e evolui.

"Estamos interessados principalmente na HA e na NA, mas existem outras proteínas, o canal iônico M2, interações de membrana, glicanos, muitas outras possibilidades," disse Amaro. "Isso também abre caminho para outros grupos aplicarem métodos semelhantes a outros vírus. Modelamos o SARS-CoV-2 no passado e agora o H1N1, mas existem outras variantes da gripe, MERS, RSV, HIV - este é apenas o começo."